万荣县凯丰棉花膜下滴灌技术效益分析

2015-08-15董科强

山西水利 2015年9期

董科强

（运城市水务局，山西运城 044000）

1 项目区概况

万荣县凯丰棉花膜下滴灌工程项目位于万荣县荣河镇的南甲店村西北黄河滩涂，项目区地下水位高，水资源条件好，适宜棉花生长和发展。但由于田间工程配套不完善，采用土渠输水长畦漫灌的落后灌溉方式，造成灌溉用水量大，水资源浪费严重，通过大力发展高效节水灌溉农业，达到农业增产增收目的。

2 典型设计

2.1 典型系统选择

凯丰棉花膜下滴灌工程总面积0.033万hm2，根据项目区分布情况，结合项目区水源及地块分布现状，设计划分21个滴灌区系统。每个系统由水源工程、首部枢纽、各级管网及附属工程四部分组成。本项目每个滴灌系统供水量均为40m3/h，每个系统面积在10.53～23.33 hm2之间，大部分在 13.33 hm2左右。下面以1号地块系统膜下滴灌工程为例进行典型设计。

2.2 典型系统管道布置

1号地块水源为1号水井，滴灌面积13.6 hm2，地块为矩形，长494m，宽276m。共分15个轮灌组，每个轮灌组灌溉面积0.91 hm2，地块为矩形，长164m，宽56m。从机井出口首部工程后沿地块长度方向布设主干管，水平向垂直主干管布设3道分干管，再在每条分干管上布设5根支管，支管出地面后与地下分干管铺设方向一致，支管上接双向毛管（滴灌带），滴灌带铺设方向与主干管一致。

2.3 管道管材管径确定及水力计算

2.3.1 管道流量计算

第一，毛管流量计算。每条滴灌带长82m，滴头间距为0.3m，共273个出水口，每个出水口流量2 L/h，毛管设计流量546 L/h。第二，支管流量计算。每条支管上72根毛管，支管设计流量39312 L/h。第三，分干管及主干管管流量计算。因分轮灌组轮灌，主干管与分干管流量同支管，为39312 L/h，即39.3m3/h。而水源井设计出水流量为40m3/h，与干管设计流量相一致。

2.3.2 管道管径确定

各级管道管径按管道经济流速确定，塑料管材经济流速1.2～1.8m/s，PVC管材不大于2m/s，PE管材不大于3.5m/s。经计算：支管采用直径63 mm的PE管带；分干管采用直径90 mm的PVC管；主干管采用直径125 mm的PVC管；滴灌带选用内镶贴片式，直径16 mm，滴头间距300 mm，滴头流量2 L/h。

2.3.3 各级管道水力计算

支毛管总水头损失计算：毛管长82m，分流孔间距0.3m，分流管总数273个，单孔设计流量2 L/h，管道直径16 mm。经计算：毛管沿程水头损失为1.78m，考虑20%的局部水头损失，毛管总水头损失为2.2m。支管长56m，分流孔间距1.52m，分流管总数36个，单孔设计流量1092 L/h，管道直径63 mm。经计算：支管沿程水头损失为3.25m，考虑20%的局部水头损失，支管总水头损失为3.9m。

分干管、干管总水头损失计算：分干管长252m，管道直径90 mm，管道设计流量40000 L/h。经计算：分干管沿程水头损失为7.51m，考虑10%的局部水头损失，毛管总水头损失为8.26m。干管长164m，管道直径125 mm，管道设计流量40000 L/h。经计算：干管沿程水头损失为1.03m，考虑10%的局部水头损失，干管总水头损失为1.13m。

各级管道进口压力计算：支管进口压力为1.61 MPa，经计算：分干管进口压力为2.24 MPa，主干管进口压力为2.54 MPa。